龙卷风可能正在变得更强。也可能没有

有时科学家们忍不住展示引人注目的曲线,即使他们有很多警告,以至于无法从数据中得出确凿的结论。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点。


有时科学家们忍不住展示引人注目的曲线,即使他们有很多警告,以至于无法从数据中得出确凿的结论。 佛罗里达州立大学的詹姆斯·埃尔斯纳就有一条引人注目的曲线,以及许多警告。这条曲线表明美国的龙卷风可能正在变得更强。 但警告表明它们可能没有。

“如果我是个喜欢打赌的人,我会说龙卷风正在变得更强,” 他在周二于旧金山举行的美国地球物理联合会年度秋季会议上的一次讲座中指出。 但当在新闻发布会上被直接问及情况是否如此时,他没有明确表态。“我做这项[工作]不是为了确定未来龙卷风的强度,”他解释说,而是为了建立一种方法,有一天可以真正确定风暴是否变得更强大。

因为讲座的标题是“龙卷风正在变得更强吗?”,听众期待一个答案。当埃尔斯纳展示他的最终图表时,他们的惊愕感上升了,图表汇总了1994年至2012年每年龙卷风的动能。曲线从1994年到大约2006年是平坦的,但随后到2012年急剧上升。这让人想起迈克尔·曼恩及其同事十年前制作的现在著名的“曲棍球棒”图,该图表明地球温度在1000年里是平坦的,并在19世纪中期开始急剧上升。但曼恩有1000年的数据;埃尔斯纳只有18年。他的数据从1994年开始,因为那是多普勒雷达(追踪龙卷风的最佳工具)开始覆盖整个美国的时候。


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然而,这条曲线的重点是表明,测量龙卷风破坏路径的长度和宽度可以准确地指示其强度,而强度是由风暴的峰值风速驱动的。 直接测量风速非常困难,甚至是不可能的,就像地面仪器和飞入风暴的飞机测量飓风的风速一样。

尽管存在这些警告,但从埃尔斯纳自1994年以来对每一次登陆的龙卷风进行细致的地图绘制工作中,确实得出了一些有趣且可靠的结论。 最高风速似乎正在上升。 而且风暴越强,它在地面停留的时间越长,破坏路径也越宽。 在EF等级(1到5级,5级最严重)中评为4级的风暴,其平均路径长度为43公里,平均宽度为809米。 EF5级风暴的平均路径长度为67公里,平均宽度为1390米。

同样有趣的是,春季和12月份形成的龙卷风略多,而6月和7月份的频率略有下降。 风暴强度似乎在南部地区增加最多。

当然,AGU的与会者和记者多次询问埃尔斯纳,气候变化是否正在或可能正在使龙卷风变得更强。 他不为所动。“我没有声称这是因为气候变化,”埃尔斯纳告诉听众。“但这确实具有挑衅性,不是吗?” 他后来指出,大气中更多的水分(全球变暖的普遍结果)可能会为更强的龙卷风提供更多燃料,但没有人证实这种联系。 太平洋中厄尔尼诺-拉尼娜海洋和大气条件周期的变化可能正在影响龙卷风形成的频率,“但这项研究才刚刚开始,”他说。

埃尔斯纳明确表示,他无法肯定地说龙卷风是否正在变得更强,并且谨慎地不对其原因进行推测(如果它们真的变强了的话)。 他似乎也感受到了听众的失望。 他说,他工作的目的是建立一种科学严谨的方法来确定龙卷风的强度,这可能有一天会回答更大的问题。 他指出,经过多年的怀疑,“公众已经接受飓风与气候变化之间存在联系。 我们才刚刚开始”确定龙卷风是否存在任何联系。

图片由Justin1569在WikimediaCommons提供

Mark Fischetti has been a senior editor at 大众科学 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大众科学 Mind and 大众科学 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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